Raggio Gamma da record prova l’esistenza dei PeVatron

I super acceleratori cosmici ribattezzati PeVatron e che farebbero impallidire il Large Hadron Collider potrebbero trovarsi all’interno della Via Lattea.

Un progetto di ricerca congiunto tra Cina e Giappone ha rilevato un raggio gamma di 957 TeV (tera elettronvolt) all’interno della Via Lattea, a circa 2600 anni luce dalla Terra. Si tratta dell’emissione più potente mai osservata, che proverebbe l’esistenza di almeno una fonte di raggi cosmici all’interno della nostra galassia. In tutto sono stati rilevati 23 raggi gamma compresi tra i 400 e appunto i 957 Tev di energia.

Tibet AS-Gamma Collaboration, questo il nome del progetto, è una rete di oltre cento rilevatori posizionati sull’Altipiano del Tibet, a un’altitudine di 4.300 metri, in un’area di 65,700 metri quadri. I raggi gamma sono il prodotto della collisione tra i raggi cosmici – nuclei di idrogeno e, in misura minore, di elio – e detriti e gas interstellare. In pratica, seguendo i raggi gamma, potremmo riuscire a scovare la sorgente dei raggi cosmici.

La questione della natura dei raggi cosmici è tutt’ora irrisolta. Si ipotizza che essi siano emessi da stelle Pulsar, residui di Supernove, buchi neri super massici (come quello al centro della Via Lattea) o zone di formazione delle stelle (IC5146, meglio noto come Cygnus Cocoon, nella Costellazione del CIgno). Ma non abbiamo prove a supporto, visto che i protoni che li costituiscono sono dotati di carica positiva e interagiscono con i campi magnetici. Il loro percorso, cioè, è tutt’altro che lineare e il tracciamento praticamente impossibile.

PeVatron, un “mostro” di energia che potrebbe spiegarci l’Universo

C’è di più. Un raggio gamma accelerato fino a 957 TeV, sfiora il valore di un PetaelectronVolt. Ci si aspetta che il raggio cosmico relativo sia dieci volte più potente; in altre parole, potremmo avere a che fare con raggi cosmici nell’ordine dei 10 PeV di energia. In pratica, dei veri e propri superacceleratori naturali.

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La comunità scientifica ha ribattezzato questi prodigiosi generatori di energia PeVatron, proprio perché capaci di accelerare le particelle a velocità incredibili. Per avere un’idea, il Large Hadron Collider del Cern di Ginevra, responsabile del rilevamento del Bosone di Higgs, è l’acceleratore di particelle più potente al mondo. Il più alto livello di energia prodotto ha raggiunto i 13 TeV. Bazzecole, o quasi, rispetto a un PeVatron.

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Contrariamente ai raggi cosmici, i raggi gamma non vengono deviati dai campi magnetici: sono formati da fotoni, che sono privi di massa e carica elettrica e seguono un percorso più facilmente individuabile. Per questo gli scienziati sperano di essere sulla pista giusta: seguire i raggi gamma ad altissime velocità potrebbe permetterci di trovare un PeVatron e studiare che “aspetto” hanno le leggi della fisica in presenza di un livello di energia che si fatica anche solo a concepire.